Спосіб автоматичного керування процесом сушіння екстракту кави в розпилювальній сушарці

Реферат: UA 72557 U UA 72557 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до техніки сушіння рідких продуктів і може знайти застосування в харчовій, молочнопереробній та інших галузях промисловості. Відомі різноманітні способи автоматичного управління процесом сушіння рідких продуктів в розпилювальній сушарці, які відрізняються кількістю регульованих параметрів та методами управління. Відомий спосіб автоматичного керування процесом сушіння екстракту кави, що складається з вимірювання температури сушильного агента на вході і виході з сушарки, вимірювання температури екстракту кави перед розпилюванням, вимірювання розрідження в топці та в конусі сушарки, регулювання температури сушильного агента на вході в сушарку шляхом зміни витрат палива на горіння в топці, регулювання розрідження в топці шляхом зміни продуктивності димососа, регулювання розрідження в конусі сушарки шляхом зміни продуктивності витяжного вентилятора [Патент на корисну модель №30456, МПК F26В25/22, 2006]. Також вимірюють вологість екстракту кави перед розпилюванням і пропорційно здобутому значенню змінюють витрати сушильного агента на вході в сушарку, регулюють температуру сушильного агента на виході з сушарки шляхом зміни витрат сушильного агента на вході в сушарку, розраховують гранично припустиме задане значення температури сушильного агента на вході в сушарку, розраховують гранично припустиме задане значення температури сушильного агента на виході з сушарки, вимірюють витрати палива на горіння в топці і пропорційно сумі результату цього вимірювання, його інтегралу та диференціалу змінюють витрати сушильного агента на вході в сушарку, вимірюють витрати сушильного агента на вході в сушарку і пропорційно сумі результату цього вимірювання, його інтегралу та диференціалу змінюють витрати палива на горіння в топці і продуктивність витяжного вентилятора сушарки. Найбільш близьким до пропонованого є спосіб керування процесом сушіння екстракту кави, що включає вимірювання температури сушильного агента на вході в сушарку, вимірювання температури сушильного агента на виході з сушарки, вимірювання температури продукту перед розпилюванням, вимірювання розрідження в топці та в конусі сушарки, регулювання температури сушильного агента на вході в сушарку шляхом зміни витрати палива на горіння в топці, регулювання температури сушильного агента на виході сушарки шляхом зміни витрат продукту на розпилювання, регулювання розрідження в топці шляхом зміни продуктивності димососа, регулювання розрідження в конусі сушарки шляхом зміни продуктивності витяжного вентилятора [Патент на корисну модель №26107, МПК F26В25/22, 2006]. Вимірюють витрату палива на горіння в топці, змінюють витрати екстракту кави на розпилювання в сушарці і продуктивність витяжного вентилятора сушарки. Недоліками цього способу є вплив температури вхідної на температуру на виході з сушарки, температуру на виході з сушарки впливає на тиск розрідження, що забезпечує низьку динамічну точність. В основу корисної моделі поставлена задача підвищення динамічної точності шляхом забезпечення автономності контурів регулювання температури вхідної на температуру на виході з сушарки, температуру на виході з сушарки на тиск розрідження. Задачу вирішено забезпеченням вимірювання температури сушильного агента на вході в сушарку, вимірювання температури сушильного агента на виході з сушарки, вимірювання температури продукту перед розпилюванням, вимірювання розрідження в топці та в конусі сушарки, регулювання температури сушильного агента на вході в сушарку шляхом зміни витрати палива на горіння в топці, регулювання температури сушильного агента на виході сушарки шляхом зміни витрати продукту на розпилювання, регулювання розрідження в топці шляхом зміни продуктивності димососа, регулювання розрідження в конусі сушарки шляхом зміни продуктивності витяжного вентилятора, вимірювання витрат палива на горіння в топці, змінювання витрат екстракту кави на розпилювання в сушарці і продуктивності витяжного вентилятора сушарки. Згідно з корисною моделлю вводять корегуючі зв'язки, які забезпечують автономність контурів температури на виході від температури вхідної та тиску розрідження від вихідної температури. На кресленні наведена структурна схема, реалізуючи цей спосіб. Система управління забезпечує регулювання температури на вході в сушарку і на виході, а також тиск розрідження. Регулювання температури на вході в сушарку Т1 забезпечує регулятор 3. Регулятор 3 формує керуючу дію U1 за ПІД-законом регулювання, сигнал управління U1 надходить на перший вхід об'єкта управління 12, регулятор 3 формує керуючу дію на підставі сигналу розузгодження Т1, який формується на елементі порівняння 2 шляхом віднімання з зд сигналу завдання T1 сигналу зворотного зв'язку Т1. Регулювання температури на виході з сушарки Т 2 забезпечує регулятор 7, який формує сигнал управління U2, який подається на 2 вхід об'єкта управління 12. Регулятор 7 формує управляючу дію за ПІД-законом регулювання, на підставі сигналу Т2. Сигнал розузгодження 1 UA 72557 U зд 5 10 15 ΔΤ2 формується елементом порівняння 6 шляхом віднімання з сигналу завдання Т 2 сигналу зворотного зв'язку Т2 та додавання корегуючого сигналу. Корегуючий сигнал формується корегуючим регулятором 4, на вхід якого подається управляюча дія U1 контуру регулювання температури Т1. Регулювання тиску розрідження Pp забезпечує регулятор 11, який формує сигнал управління U3, що подається на 3 вхід об'єкта управління 12. Регулятор 11 формує керуючу дію за ПІД-законом регулювання, на підставі сигналу ΔΡр, який формується елементом 10. Сигнал розузгодження ΔΡр формується елементом порівняння 10 шляхом віднімання з сигналу зд завдання T3 сигналу зворотного зв'язку Рр та додавання корегуючого сигналу, який формується корегуючим регулятором 8, на вхід якого подається дія U2 з контуру регулювання температури. Результати комп'ютерного моделювання підтвердили те, що запропонований спосіб автоматичного керування в умовах реально діючих внутрішніх збурень забезпечує високу динамічну точність стабілізації параметрів технологічного процесу порівняно з прототипом, чим забезпечує високу якість готового продукту. Прямі та інтегральні показники якості перехідних процесів в системі автоматичного керування зменшились в порівнянні з аналогічними показниками прототипу. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 30 Спосіб автоматичного керування процесом сушіння екстракту кави в розпилювальній сушарці, який включає вимірювання температури сушильного агента на вході в сушарку, вимірювання температури сушильного агента на виході з сушарки, вимірювання температури продукту перед розпилюванням, вимірювання розрідження в топці та в конусі сушарки, регулювання температури сушильного агента на вході в сушарку шляхом зміни витрати палива на горіння в топці, регулювання температури сушильного агента на виході сушарки шляхом зміни витрати продукту на розпилювання, регулювання розрідження в топці шляхом зміни продуктивності димососа, регулювання розрідження в конусі сушарки шляхом зміни продуктивності витяжного вентилятора, вимірювання витрат палива на горіння в топці, змінювання витрат екстракту кави на розпилювання в сушарці і продуктивності витяжного вентилятора сушарки, який відрізняється тим, що вводять корегуючі зв'язки, які забезпечують автономність контурів температури на виході від температури вхідної та тиску розрідження від вихідної температури. Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2